(57)【要約】      （修正有）【課題】建物躯体の構成部材である跳ね出しスラブ（本設床スラブ）の重量を前記ＴＭＤの重錘（マス）に代用するなど、制震ユニット（制震装置）の設置部位に工夫を施すことにより、居住スペースを一切損なうことなく合理的で無駄のない、施工性に優れた建物の制震構造を提供する。【解決手段】この建物の制震構造は、跳ね出し梁１と、同跳ね出し梁１の上にアイソレーター２を介して水平変位可能に設けられた跳ね出しスラブ３と、一端部が前記跳ね出し梁１に連結され、他端部が前記跳ね出しスラブ３に連結された減衰手段及び周期調整バネとからなる制震ユニット９が、建物１０の外壁面に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
跳ね出し梁と、同跳ね出し梁の上にアイソレーターを介して水平変位可能に設けられた跳ね出しスラブと、一端部が前記跳ね出し梁に連結され、他端部が前記跳ね出しスラブに連結された減衰手段及び周期調整バネとからなる制震ユニットが、建物の外壁面に設けられていることを特徴とする、建物の制震構造。
【請求項２】
前記制震ユニットが、前記建物の外壁面の全周に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載した建物の制震構造。
【請求項３】
前記制震ユニットが、前記建物の階層毎に設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載した建物の制震構造。
【請求項４】
前記制震ユニットの前記減衰手段及び周期調整バネが、建物に生じる高次周期の震動を抑制するように階層毎に調整して設けられていることを特徴とする、請求項３に記載した建物の制震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地震、風等に起因して生じる建物の揺れ（震動）を抑制する建物の制震構造の技術分野に属し、更にいえば、居住スペースを損なうことなく制震機能を発揮できる建物の制震構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の制震構造に関する技術は、新設建物、既存建物を問わず多数開示され実施されているが、地震、風等に起因して生じる建物の揺れを抑制する手段の一つとして、建物の頂部にチューンド・マス・ダンパー（以下、ＴＭＤという。）を設置した制震構造が知られている。
このＴＭＤは、揺れに同調する重錘（マス）をバネとダンパーで連結したものであり、重錘の質量、バネのバネ定数、或いはダンパーの減衰係数を適宜調整して、地震、風等に起因して生じる建物の揺れに同調させることで震動エネルギーを吸収し、建物の応答を抑制させる装置である。
このＴＭＤによって建物の制震を行う場合、ＴＭＤの重錘として、建物の総重量に対して所要の質量比を有するものを用いる必要があるため、ＴＭＤを建物の頂部（通常、最上階の室内）に設置するための広いスペースを確保する必要があり、その分、居住スペースが損なわれるという問題があった。このスペースは、ＴＭＤの設置スペースに加えて作業スペースを考慮すると、１フロア分の居住スペースが犠牲になる場合もある。
また、前記ＴＭＤを設置するのに必要十分な剛性を有するべく、コンクリートの補強工事等の大掛かりな工事を建物の頂部で行う必要があり、高所作業を余儀なくされ、施工性が悪く、コストが嵩むという問題もあった。
さらに、前記ＴＭＤを建物の頂部に１箇所のみ設置して実施する構成であるが故に、１次周期の震動にしか対応できないという問題もあった。
【０００３】
この種のＴＭＤを利用した建物の制震構造として、近年、スペースを有効利用する発明が開示されている（特許文献１参照）。
この特許文献１に係る発明は、同文献１の図１等に示したように、地盤２上に設置される建築構造物３と、この建築構造物３の屋上床４にアイソレータ５を介して水平方向Ｈに移動自在に設置されていると共に、植物６を直接的に植設できるようにされた屋上地盤７とを具備しており、建築構造物３の水平方向Ｈの振動に基づくその振動に対して位相差をもった屋上地盤７の水平方向Ｈの振動により、建築構造物３に対する水平方向Ｈの制震を行う技術である（請求項１等を参照）。
この発明によると、植物６を直接的に植設できるようにされた屋上地盤７を前記重錘に代用することで、居心地又は住み心地を向上させることができるので、スペースを有効利用していると云える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７０３５９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に係る発明は、上記したように一応の効果は認められるものの、従来、有効利用できなかったスペースを植物６を植栽するスペースに改良したことに止まり、抜本的解決には至っておらず、居住スペースを損なうという問題は依然として解決されていない。
また、植物６を直接的に植設できるようにされた屋上地盤７は、大掛かりな構造（同文献１の段落[0027]、及び図１参照）で、且つ建築構造物３の屋上床４に設置する作業を屋外で実施せざるを得ない構成であるが故に、高所作業を余儀なくされ、施工性が悪く、コストが嵩むという問題も依然として解決されていない。
さらに、屋上地盤７を建築構造物３の屋上床４に１箇所のみ設置する構成なので、１次周期の震動にしか対応できないという問題も依然として解決されていない。
【０００６】
本発明の目的は、建物躯体の構成部材である跳ね出しスラブ（本設床スラブ）の重量を前記ＴＭＤの重錘（マス）に代用するなど、制震ユニット（制震装置）の設置部位に工夫を施すことにより、居住スペースを一切損なうことなく合理的で無駄のない、施工性に優れた建物の制震構造を提供することにある。
本発明の次の目的は、前記制震ユニットを、建物の外壁面の全周および階層毎等に複数設け、各制震ユニットの減衰手段及び周期調整バネを各層の層間変位に対して震動エネルギーを吸収するように個別に調整することにより、建物に生じる高次周期の震動をフレキシブルに抑制（低減）することができる建物の制震構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る建物の制震構造は、跳ね出し梁と、同跳ね出し梁の上にアイソレーターを介して水平変位可能に設けられた跳ね出しスラブと、一端部が前記跳ね出し梁に連結され、他端部が前記跳ね出しスラブに連結された減衰手段及び周期調整バネとからなる制震ユニットが、建物の外壁面に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した建物の制震構造において、前記制震ユニットが、前記建物の外壁面の全周に設置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載した建物の制震構造において、前記制震ユニットが、前記建物の階層毎に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した建物の制震構造において、前記制震ユニットの前記減衰手段及び周期調整バネが、建物に生じる高次周期の震動を抑制するように階層毎に調整して設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る建物の制震構造によれば、以下の効果を奏する。
１）従来、建物躯体の構成部材でしかなかった跳ね出しスラブ（本設床スラブ）の重量を、そのままＴＭＤの重錘（マス）として利用することで、新規の重錘を別異に設ける必要がなく、居住スペースを損なう虞が一切ない。よって、合理的で無駄のない実施が可能となり、スペースの有効利用に大きく寄与することができる。
２）建物の頂部で大掛かりな設置工事をする必要も一切ないので、施工性に優れている。
３）制震ユニットを、構造設計に基づき震動エネルギーを効率よく抑制し得る部位（例えば、建物の外壁面の全周、及び階層毎）に複数設置でき、その減衰手段及び周期調整バネを、各層の層間変位に対して震動エネルギーを吸収できるように個別に調整して実施することもできるので、建物に生じる一次周期の震動のみならず、高次周期の震動をフレキシブルに抑制することができる。
４）制震ユニットを、建物の構造設計に応じて建物の外壁面の一側に設置して偏心に対しても有効に働かせることができる等、フレキシブルな震動設計が可能となる。
５）制震ユニットを、ベランダ、バルコニー等の室外に設置して実施するので、万一メンテナンスが必要となった場合でも室内に立ち入ることなく建物の外部からのメンテナンスが可能となる。
６）新設建物のみならず、既存建物の制震構造にも実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】Ａは、本発明に係る建物の制震構造の全体構造を模式的に示した立面図であり、Ｂは、同平面図である。
【図２】本発明に係る建物の制震構造の主要部を示した正面図である。
【図３】本発明に係る建物の制震構造を主要部を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る建物の制震構造の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１〜図３は、請求項１に係る建物の制震構造の実施例を示している。
この建物の制震構造は、跳ね出し梁１と、同跳ね出し梁１の上にアイソレーター２を介して水平変位可能に設けられた跳ね出しスラブ３と、一端部が前記跳ね出し梁１に連結され、他端部が前記跳ね出しスラブ３に連結された減衰手段４及び周期調整バネ５とからなる制震ユニット９を、建物１０の外壁面に設けて実施されている。
要するに、本発明に係る建物１０の制震構造は、建物躯体の構成部材である跳ね出しスラブ３の重量を建物１０の揺れに同調する重錘（マス）として利用することにより、居住スペースを損なうことなく制震効果を図る技術である。
【００１５】
本実施例に係る前記制震ユニット９は、前記建物１０の外壁面の全周（図示例では四方に４箇所）、且つ階層毎に（図示例では４段）設置して実施しているがこれに限定されず、構築する建物の平面形状、階層の数に応じて適宜設計変更される。また、建物１０の各階層すべてに設置する必要はなく、複数階毎、或いは建物１０の上部、又は下部に集約して設置するなど、構造設計に基づき震動エネルギーを抑制するのに好適な部位に設置して実施することもできる。勿論、建物１０の構造設計に応じて建物１０の外壁面の一側（例えば、図１中の右側部分）のみに設置して偏心に対しても有効に働かせるように実施することもできるし、図１Ｂ中の上下方向に２箇所、又は左右方向に２箇所に設置して実施することもできる。
【００１６】
なお、図示例に係る建物１０の制震構造は、新設建物で実施しているが、既存建物にも実施できる。例えば、外壁面がフラットな既存建物で実施する場合は、前記跳ね出し梁１及び跳ね出しスラブ３等を増築して実施できるし、前記跳ね出し梁１等の跳ね出し部を有する既存建物で実施する場合は、利用できる部位を残し、その他の部位を増築して実施することもできる。
以下、前記制震ユニット９の構成要素である跳ね出し梁１、アイソレーター２、跳ね出しスラブ３、減衰手段４、及び周期調整バネ５について順に説明する。
【００１７】
前記跳ね出し梁１は、建物１０の躯体の梁に連続するように設けられ、建物１０の外壁面から外方へほぼ水平に突き出して構築されている。前記跳ね出し梁１の突き出し寸法等の大きさ、及び階層毎に設置する数量は、構築する跳ね出しスラブ３の重量および形状に応じて適宜設計変更される。
なお、図示例に係る跳ね出し梁１は、建物１０の躯体の鉄骨梁に連続するように設けた鉄骨梁（Ｈ形鋼）６に鉄筋を配筋しコンクリートを打設した鉄骨鉄筋コンクリート造で実施しているがこれに限定されず、鉄筋コンクリート造で実施することもできるし、鉄骨造で実施することもできる。
【００１８】
前記跳ね出し梁１の上に設置するアイソレーター２は、本実施例では、薄い鋼板とゴムとを交互に重合させることで、水平方向には柔らかく鉛直方向には硬い性質を有し、かつそれ自体で適正な減衰性能を有する積層ゴム２が好適に用いられる。
前記積層ゴム２は、前記跳ね出し梁１の上面に、溶接、ボルト等の接合手段で設置して実施している。また、図示例に係る積層ゴム２は、１体の跳ね出しスラブ１の上面に１個の割合で設置しているがこれに限定されず、構築する跳ね出しスラブ３を安定した状態で支持するのに好適な個数で実施される。
【００１９】
前記跳ね出しスラブ３は、前記跳ね出し梁１とほぼ平行となる配置で、前記積層ゴム（アイソレーター）２の上面に水平変位可能に設置され、ベランダ、バルコニー等に利用される。
前記跳ね出しスラブ３は、建物１０の外壁面との間に、構造設計に基づいて算出したクリアランスＣを確保して水平変位可能に設置されている。なお、前記クリアランスＣは、建物１０の外壁面との間に形成するだけでなく、建物の戸数毎に断続的に設けてもよい。
また、前記跳ね出しスラブ３は、建物１０の揺れに同調する重錘（マス）として利用されるので、その重量および形状は、建物の総重量に対する所要の質量比、制震ユニット９の使用個数等を考慮した構造設計に応じて適宜設計変更される。要するに、階層毎等に重量を適宜変更した構成でフレキシブルに実施することもできる。
【００２０】
前記跳ね出し梁１と跳ね出しスラブ３との間に取付けられる減衰手段４は、水平振動を減衰させる機能を有するオイルダンパー、エアダンパー等の流体ダンパーが好適に用いられる。
前記跳ね出し梁１と跳ね出しスラブ３との間に取付けられる周期調整バネ５は、重錘として用いられる跳ね出しスラブ３の周期が建物１０の揺れの周期と同調するようにバネ５の弾性力を設定し、建物１０の揺れと跳ね出しスラブ３の揺れを共震（共振）させることで建物１０を制震するのに供される。
なお、図示例に係る減衰手段４及び周期調整バネ５はそれぞれ、前記跳ね出しスラブ３の下面に垂れ下がる突出部３ａと前記跳ね出し梁１との間にほぼ水平に設置して実施しているがこれに限定されず、各々の機能を適正に発揮する設置形態であればよい。
【００２１】
要するに、上述した跳ね出し梁１、アイソレーター２、跳ね出しスラブ３、減衰手段４、及び周期調整バネ５から成る制震ユニット９は、地震、風等に起因して生じる建物１０の揺れの周期に跳ね出しスラブ３の周期が同調して共震し、震動エネルギーを吸収する構成で実施されるのである。
【００２２】
したがって、この制震ユニット９を設けた建物１０の制震構造によれば、従来、建物躯体の構成部材でしかなかった跳ね出しスラブ（本設床スラブ）３の重量を、そのままＴＭＤの重錘（マス）として利用することができるので、新規の重錘を別異に設ける必要がなく、居住スペースを損なう虞が一切ない。よって、合理的で無駄のない実施が可能となり、スペースの有効利用に大きく寄与することができる。
また、建物１０の頂部で大掛かりな設置工事をする必要も一切ないので、施工性に優れている。
さらに、前記制震ユニット９を、構造設計に基づき震動エネルギーを効率よく抑制し得る部位（例えば、建物の外壁面の全周、及び階層毎）に複数設置でき、その減衰手段４及び周期調整バネ５を、各層の層間変位に対して震動エネルギーを吸収できるように個別に調整して実施することもできるので、建物に生じる一次周期の震動のみならず、高次周期の震動をフレキシブルに抑制することができる。
その他、前記制震ユニット９を、建物１０の構造設計に応じて建物１０の一側のみに設置して偏心に対しても有効に働かせることができる等、フレキシブルな震動設計が可能となる。
【００２３】
以上に実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
【符号の説明】
【００２４】
１    跳ね出し梁
２    アイソレーター（積層ゴム）
３    跳ね出しスラブ
４    減衰手段（ダンパー）
５    周期調整バネ
６    鉄骨梁（Ｈ形鋼）
９    制震ユニット
１０    建物
【図１】
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【図２】
2010255324.tif 000004
【図３】
2010255324.tif 000005